智能流量管理技术实现篇之每链接保障

　　在目前网络应用日趋复杂化、多样化的今天，保障视频会议等关键应用的带宽不被抢占，成为了广大用户和厂商所关注的焦点。相应地带宽预留技术也已经逐步成熟。但是用户的实际使用感受却不容乐观，马赛克，视频失真，画面不流畅，声音断断续续仍然在困扰着大多数的用户。

　　究其原因，发现视频会议的数据是依靠应用层的会话所传输的，而一路视频会议会存在数十条这样的连接。如果其中一路连接的流量突然增大到正常的数倍乃至数十倍，必然会抢占其它连接的带宽，从而影响视频会议的画面及声音质量。在视频会议网络中部署具备每连接保障功能的流控设备，可以解决视频会议的种种问题。

　　为了更好地说明每链接保障功能，先来谈谈通道队列的概念。流控设备将网络流量识别为不同的业务，从而进入不同的队列缓存，根据带宽、优先级对队列进行统一的调度发包。在流控中，根据策略识别流量，并决定流量进入相应的队列。通道队列的调度使用三色标记的令牌桶算法，即所有队列组成一棵队列树，按规则排序，调度时从前往后依次调度。每个队列都被赋予绿、黄、红三色中的一种颜色，其中绿色、黄色和红色队列各组成一棵子树。同一颜色的队列按照带宽优先级次序，从0-7依次排序。队列调度流程如下：

　　1. 首先调度绿色子树中的队列，如果队列中的报文不超过其保证带宽，则该队列所有报文被发送，系统调度下一个绿色队列;

　　2. 如果队列中的报文超过其保证带宽，则保证带宽范围内的报文发送后，队列颜色变为黄色，按优先级加到黄色队列中，调度下一个绿色队列;

　　3. 所有绿色队列调度完毕后，系统开始调度黄色队列的子树，如果该队列中的报文小于其最大带宽，则所有报文被发送;

　　4. 如果该队列中的报文大于其最大带宽，则最大带宽范围内的报文被发送后，队列颜色变为红色，按优先级加到红色队列中;

　　5. 系统每调度完一个黄色或红色队列，都要检查绿色子树中有无队列，如果有，则接下来调度绿色队列，如果没有，则继续调度黄色队列;

　　队列的颜色可以在一定条件下转换，最初所有的队列都是绿色的，黄色队列在经过一段时间满足条件后自动变为绿色队列，重新加入绿色子树;红色队列在经过一段时间满足条件后自动变为黄色队列，重新加入黄色子树。

　　通道队列通过绿黄蓝三色子树调度和0-7优先级排序，从而实现了带宽预留，带宽保证，最大带宽和带宽借用等效果。

　　了解了通道队列的概念，接下来我们更细致地谈谈每连接保障的原理。流控设备可以在通道队列的基础上增加一个层级，该层级下每个子队列对应一条连接，所有连接也按照绿、黄、红三色分成3棵子树;当调度到该通道队列时，系统对其3棵子队列树按照绿、黄、红的算法进行类似的调度，从而确保每条连接都能获得保证带宽。

　　在视频会议的网络流量中，数据主要分为三种：控制信令、音频数据和视频数据。其中控制信令和音频数据包较小，进行保障后可以保证控制信令和音频数据的基本无损。而对于最有可能发生激增的视频数据包流量，根据以上的通道队列原则进行保障，保证其它每条连接的基本带宽。

　　如果原理过于抽象难以理解，那么我们来举个例子：如某厂商的视频会议系统建议高清质量需要2M带宽，那么在正常的视频会议进行时，流控设备不仅可以保障2M的总带宽，还可以查看到连接的总数为50条，那么将每条连接的带宽约为40K。该带宽对于正常状况下高清画质的控制信令、音频数据和视频数据的传输已经足够。

　　当某一条连接突发大规模流量激增到500K时，在没有每连接保障的情况下，总体带宽的需求将瞬间增加到2.5M，此时2M的带宽保障就已经不足了，视频会议会出现马赛克，视频失真，画面不流畅，声音断断续续的情况。

　　而如果部署了每连接保障的流控设备，即便发生某条连接流量突增，其它连接仍然保证有40K的带宽进行传输。这种状况下，仅有一条流量激增的连接传输质量受到了影响，而其它连接仍然正常无损，视频会议整体质量得到了最大程度的保障。

　　综上所述，对关键应用的精细化带宽保障是目前广大用户的当务之急。而目前国产品牌流控设备中，仅有网康的具有每连接保障的功能。